三代单分子实时测序（单分子测序）在测序环节无需进行 PCR 扩增或逆转录，可直接对 DNA 或 RNA 测序，这一特征使产业链上下游的分工围绕“单分子信号读取”重新组织：上游提供核酸提取、纳米孔芯片与耗材，中游聚焦测序仪与配套试剂，下游落地于科研、临床检测与 RNA 病毒研究。行业普遍共识是，单分子测序技术即第三代测序技术，主流路线包括 PacBio 技术与 Nanopore 技术。
上游：核酸提取、芯片与耗材
上游环节为测序提供样本前处理与核心硬件耗材。由于单分子测序无需 PCR 扩增，文库制备过程相对简单，上游价值更多集中在核酸提取质量与纳米孔芯片、膜材料等关键部件上。PacBio 路线依赖零模波导 ZMW 作为单分子实时测序的核心单元；Nanopore 路线则以改造后的蛋白纳米孔、人造膜及 motor 蛋白为关键组件。这些部件的制备能力，构成产业链中集中度较高的环节。
中游：测序仪与试剂
中游是测序仪整机与配套试剂的制造环节。PacBio 技术将荧光标记碱基、待测序列与 DNA 聚合酶置于纳米孔底部，通过荧光信号时间差异识别碱基；Nanopore 技术则对膜两侧施加电压差，记录单链 DNA 或 RNA 通过纳米孔时的电流变化，再用模式识别算法确定序列。设备形态上，MinION 测序仪以便携性著称，可在极地、海洋乃至太空等复杂环境下完成实时测序。由于省去扩增步骤，中游试剂体系与二代测序存在明显差异，测序仪与芯片的匹配度成为竞争焦点。
下游：科研、临床与 RNA 病毒研究
下游应用覆盖基础科研、临床检测与 RNA 病毒研究。三代测序读长优势明显，原则上可检测通过纳米孔的全部核酸序列，目前最长读长可达 2.4 M，能更好应对基因组中的重复序列。2022 年 4 月，端粒到端粒联盟（T2T）利用长读长技术完成首个真正完整的人类基因组序列；2023 年初，Nature Methods 将长读长测序评选为“2022 年度最佳技术”。临床端，贝瑞基因截至 2022 年底累计服务三代测序检测样本量突破 10 万人份，服务终端客户超过 1500 家。RNA 病毒研究中，直接测 RNA 可避免逆转录扩增带来的偏向性与可能引入的突变。
常见问题
三代单分子测序为什么不需要 PCR 扩增？
单分子测序基于单分子的电信号或化学反应信号检测，对每一条 DNA 分子单独测序，因此无需先扩增。文库制备过程简单，可直接对 DNA 或 RNA 测序，并能边测序边输出结果。
单分子测序有哪两条主流技术路线？
包括 PacBio 技术和 Nanopore 技术，分别依据碱基的荧光信号与电流阻断识别碱基序列。Oxford Nanopore Technologies 发明的 Nanopore 技术有时被称作第四代测序，但业内普遍认为第四代属人造的商业代际，行业共识仍是单分子测序即第三代测序技术。
省去扩增环节如何影响产业链价值分配？
扩增环节的省略使上游核酸提取与芯片耗材、中游测序仪与试剂的匹配更为关键，价值向纳米孔芯片、蛋白纳米孔等核心部件集中。下游则因可直接测 RNA，在 RNA 病毒研究等场景形成差异化应用空间。